I maj 2018, Sydafrikas Kapstaden kan bli den första staden i världen att helt stänga av sitt vatten.

Kranarna som går torra för nästan fyra miljoner människor skulle vara en drastisk konsekvens av befolkningsökningen, okontrollerad vattenförbrukning och torka de senaste åren. Invånarna skulle behöva hämta sina små dagliga vattenbidrag från distributionsställen.

Och, om du tror på prognoserna, det är mycket värre att komma. Klimatförändringar och befolkningstillväxt kommer att göra vattenbrist vanligare över hela världen.

Uppskattningar säger att år 2040, hälften av världens befolkning kommer att bo i regioner med allvarlig vattenbrist.

Vatten håller på att bli blåguld. Det är redan så i många länder. Enligt Unesco, Saudiarabien använder redan 25 % av den olja och gas som de producerar för att driva avsaltningsanläggningar som förvandlar havsvatten till dricksvatten. Kostnaden och mängden utsläpp är enorma.

Vatten är en fråga om liv och död. Hälften av världens sjukhussängar tas av människor som har insjuknat på grund av orent dricksvatten. Vattenbrist driver människor från sina hem och leder till konflikter.

Så varför är det så svårt att lösa vattenkrisen?

Frågan om vatten har med allt att göra

Om besökare från yttre rymden skulle undersöka jorden, de kanske blir förvånade över att höra att vår blå planet lider av vattenbrist. Men den stora majoriteten av vätskan som täcker vår kula av smuts är havsvatten, vilket inte är till stor nytta för oss. Endast tre procent är sötvatten, som kan drickas och användas för att bevattna grödor.

Även denna lilla andel skulle vara gott för mänskligheten om den var jämnt fördelad över de olika regionerna, om distributionsnätet fungerade effektivt och tillförlitligt på alla ställen, om regn föll på fälten i lämpliga mängder och vid rätt tidpunkt, om vatten konsumerades på ett hållbart sätt utan att förorena reservoarer, och om ansträngningar också gjordes för att stävja klimatförändringarna, vilket gör torka och stormar värre.

Det är många om. Vattenfrågan är svår eftersom den inte involverar ett enda problem, som skulle kunna lösas genom till exempel, anta en ny teknik.

Istället, den består av en massa olika utmaningar förknippade med, bland annat, befolkningstillväxt, klimatförhållanden, ekosystems hälsa, industriellt och jordbrukets resursutnyttjande samt sanitet och hygien.

Många av världens stora utvecklingstrender handlar också om vattenfrågan. Kinas iver att köpa mark i Afrika drivs delvis av målet att outsourca livsmedelsproduktion samt mark- och vattenanvändning utanför landets nationella gränser. Kontroll av begränsade vattenresurser är också ett sätt att stödja maktstrukturer.

Vatten är också en nyckelfråga i urban tillväxt.

Världens växande befolkning flockas in i städer, och detta kommer att leda till kaos om inte fungerande vatten- och avfallshanteringsprocesser införs. Byggandet av ordentlig infrastruktur kräver både kapital och politisk vilja.

En chans att nå verkliga resultat

Det har inte varit någon brist på motivation, säger Olli Varis, Professor i vattenresursförvaltning vid Aalto-universitetet, om hans arbete.

Varis är en internationellt erkänd expert inom hållbart utnyttjande av vattenresurser och andra globala vattenfrågor. I årtionden, han har engagerat sig i praktikinriktat forskningsarbete, särskilt i och runt Mekongfloden i Sydostasien.

För närvarande, Varis deltar i, bland annat, Aalto-universitetets nya globala projekt, som syftar till att identifiera innovationer som skulle kunna tackla världens stora utmaningar.

Hans motivation förklaras inte bara av frågans betydelse, men också genom möjligheten att uppnå verkliga resultat.

"I östra och sydostasien, du får en känsla av att ditt arbete ger mervärde och fördelar. Samhällen har kapacitet och även en brinnande önskan att ta emot ny kunskap. För en forskare, det är motiverande att låta någon lyssna på vad du har att säga, säger Varis.

I Sydostasien, det är ganska uppenbart att vattenbrist handlar om mer än bara en konkret gleshet med vatten. De översvämningar som drabbar låglänta områden leder också till kriser när förorenat vatten blandas med renare vattenresurser eller när skyfall sköljer fälten av deras näringsämnen.

Det är lätt att också se hur stor roll vatten spelar för ekonomisk tillväxt och stadsutveckling när man undersöker Öst- och Sydostasien.

"Samhällen skiljer sig ganska markant från varandra i sin exponering för problem. Det största problemet för de snabbt utvecklande asiatiska länderna är, enligt min åsikt, hur man inte förstör sin miljö när den ekonomiska tillväxten är snabb och befolkningstätheten befängd, säger Varis.

Forskningsdata hjälper administrationen

Ett sätt att lösa vattenkriser är att generera forskningsdata. Stora databanker om, till exempel, beteendet, vattenkvalitet och jordbruksförbindelser i Mekongfloden samt dess inverkan på vattenförsörjningen i städerna har haft en påtaglig positiv inverkan på beslutsfattandet i olika länder och områden.

Vetenskaplig kunskap, såsom modellering av en flods beteende, kan hjälpa till att förebygga kriser. De skadliga effekterna av översvämningar kan minskas med översvämningsvarningssystem. Tvister om vattenanvändning är lättare att lösa när undersökta fakta kan föras till förhandlingsbordet.

Vatten rinner utan hänsyn till nationella gränser. Mekong slingrar sig genom sex länders territorier. Ju fler befolkningar växer och urbaniseringen fortskrider, desto hårdare belastning och användningstryck på världens vattensystem. Huruvida ett land ligger vid källvatten eller nedströms en flod kan lätt bli en fråga av avgörande betydelse.

"Kina och Laos bygger massor av dammar och vattenkraft i de övre delarna av Mekong, vilket gör de nedströmsliggande länderna olyckliga. Och tvister är inte begränsade till bara den nationella nivån. Bönder i alla länder kan ta en sida och motstå dammar, medan stadsbor och industrier som behöver elektricitet till överkomliga priser kommer att anse att byggandet av dammar är ganska önskvärt, " Varis säger för att beskriva komplexiteten i tvister.

Vattenkrig och diplomati

Vissa hotprognoser är prickade med vattenkrig. Om vattenbristen blir värre, det kan vara så att människor kommer att vara redo att ta till vapen och våldsamt tävla om viktiga resurser.

Sjudande tvister är ständigt närvarande. Just nu, minst tjugo konflikter som hänför sig till utnyttjandet av vattenresurser pågår runt om i världen. Egypten bråkar med Etiopien om ett stort dammprojekt på Nilen, medan Indien för ett par år sedan stängde av handeln som korsade den nepalesiska gränsen, delvis på grund av skäl förknippade med vattenresursutnyttjande.

För detta, vi behöver vattendiplomati, säger senior vattenrådgivare Antti Rautavaara från UD.

Vattendiplomati har praktiserats runt om i världen i evigheter. Finländarna har aktivt deltagit i fredsmedling och förhandlingar om FN:s gränsöverskridande vattenfördrag.

I Antti Rautavaaras arbete ingår att ge råd till UD:s olika avdelningar i vattenfrågor och att ge stöd till Finlands utrikesfrågor ur ett vattenförsörjningsperspektiv. Hans uppdrag är vidsträckt. Internationella vattentvister, att bygga toaletter i fattiga byar och vattenbrist orsakad av naturfenomen är några av de olika ämnen han behandlar.

"Ibland är det mest meningsfullt att förhindra kriser i samarbete med icke-statliga organisationer, ibland genom forskningssamarbete och ibland genom att spela rollen som medlare i en utrikespolitisk fråga, " säger Rautavaara.

Utrikesministeriet ansvarar också för Finlands utvecklingssamarbete, som innebär att lösa frågor som vattenförsörjning i världens fattigare regioner.

"Bara det senaste och ett halvt året, vi har tillhandahållit vattenförsörjning för 1,3 miljoner människor och latriner för mer än fem miljoner. Det här handlar om mer än bara komfort, eftersom det gör det möjligt för hundratusentals små barn att överleva istället för att dödas av sjukdomar orsakade av dålig hygien, " påpekar Rautavaara.

Soldriven avsaltning

Kranarna som stängs av i Kapstaden ger upphov till frågan:var kan vi hitta mer vatten nu?

Esbobaserade Solar Water Solutions är redo att tillhandahålla en möjlig lösning. Företaget har samarbetat med Aalto-universitetets institution för energiteknik för att utveckla vattenreningsteknik. Det torkadrabbade Sydafrika är ett mål för företaget medan det letar efter första affärsmöjligheter. VD Antti Pohjola säger att de apparater som företaget tillverkar är de första i världen som gör havsvatten drickbart med enbart solenergi.

Det finns ett stort intresse för solenergi på andra håll, för, men det är svårt att skapa det konstanta tryck som krävs för behandlingsprocessen med det, det är därför de stora avsaltningsanläggningarna i Mellanöstern, till exempel, fortfarande bränner fossila bränslen.

På sin anläggning i Esbo, Solar Water Solutions tillverkar mindre reningsapparater som lämpar sig för att producera 1–250 kubikmeter vatten per dag. Företaget gör större, anordningar av behållare som kan leverera dricksvatten till en by, skola eller hotell, till exempel, medan dess mindre konsumentprodukter kan, bland annat, användas för att göra dricksvatten i skärgården.

Även översvämningsvatten kan renas

Vattenteknik är en het sektor, men de flesta lösningarna är fortfarande småskaliga och lämpar sig för begränsad användning. Dock, Antti Pohjola tror att det kommer att finnas en stor efterfrågan på småskalig vattenproduktion samt kompletterande och reservvattenförsörjningssystem.

"Särskilt i Afrika, vattenförsörjningen är i mycket stor utsträckning baserad på distribuerade lösningar, " han säger.

Solar Water Solutions använder en metod som kallas omvänd osmos. Enkelt uttryckt, vattnet passerar genom membran som innehåller hål som är tillräckligt stora för att tillåta vattenmolekyler att passera, men vilka föroreningar som bakterier och salt inte kan tränga in.

Samma teknik kan användas för att till exempel, göra brunnsvatten eller smutsigt översvämningsvatten drickbart.

Tillväxtutsikterna är så lovande att företaget är intresserad av att rekrytera studenter som tar examen från, till exempel, Aalto-universitetet till sina produktions- och internationella försäljningsfunktioner.

Deras innovation väcker intresse även i Mellanöstern. Företaget var en av tre finalister i en designtävling i Förenade Arabemiraten, som sökte lösningar för avsaltning av havsvatten.

Priset är ett stort hinder för spridningen av företagets varor. Mindre konsumentprodukter kostar cirka 3 €, 000, men de större enheterna kan gå så högt som €100, 000.

Pohjola säger att över 15 år, priset på en liter vatten som produceras med en av deras stora enheter kommer till bara 0,1 cent, så investeringen betalar sig själv. Dock, många parter i utvecklingsländerna kan inte få tillgång till tillräcklig finansiering, och som icke-statliga organisationer, till exempel, fungerar vanligtvis med mycket snäva budgetar, Bolaget utvecklar också en leasingoption.

Matval spelar roll

Ska du duscha kortare? Vi här i Finland har gott om vatten, så många människor undrar hur en vattenkris kan påverka dem.

Professor Olli Varis säger att hur finländarna plaskar med sitt vatten har ingen betydelse för världens vattensituation så länge vi sköter vår egen vattenförsörjning. Det är, självklart, viktigt att använda varmvatten sparsamt för att spara energi.

Däremot vi bidrar ganska tydligt till den globala vattenbristen som konsumenter av mat och varor. En betydande del av vår vattenförbrukning sker utanför Finland, utom vår egen syn.

Allt som produceras åt oss har ett vattenavtryck. När du dricker en kopp kaffe, du sväljer faktiskt också ner 150 liter vatten som används för att producera kaffebönorna. Köttproduktion förbrukar många gånger mer vatten än växtodling, medan ris är slösaktigt jämfört med potatis.

Matsvinn innebär också att man slösar bort vatten i stor skala. Jordbruket står för 70 % av sötvattenförbrukningen, och en tredjedel av maten som produceras hamnar som slöseri på åkrar, i förvar, transport, butiker eller hushåll. I Afrika, jordbruket är ofta ineffektivt, medan man var i väst, slöseri sker oftast i andra änden av kedjan.

Uppskattningar säger att eliminering av hälften av världens matsvinn till 2030 skulle ge mat till mer än en miljard människor, vilket gör användningen av dyrbart vatten mycket mer effektivt. Detta ger en tankeställare, eftersom siffrorna matchar den förväntade tillväxten i den globala befolkningen under samma period.